KR101664431B1

KR101664431B1 - 오디오 신호 출력 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR101664431B1
Application number: KR1020100001898A
Authority: KR
Inventors: 김해종; 박해광
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-01-08
Filing date: 2010-01-08
Publication date: 2016-10-10
Also published as: US8625821B2; US20110170719A1; KR20110081641A; EP2355352B1; EP2355352A1

Abstract

오디오 신호를 수신하고, 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성하고, 그 반송파들 각각을 그 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성하고, 그 복수개의 변조 신호들을 증폭한 후, 그 증폭된 변조 신호들을 출력하는 오디오 신호 출력 방법이 개시된다.

Description

오디오 신호 출력 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for outputting audio signal}

본 발명은 오디오 신호 출력 방법 및 장치에 관한 것이다.

음향 기술의 발달에 따라 오디오 신호를 출력하기 위한 다양한 기술들이 제안되었다. 그와 기술들 중 하나는 하나의 오디오 신호를 복수개의 오디오 신호들로 변환한 후, 그 복수개의 오디오 신호들을 대응되는 복수개의 오디오 출력 유닛들을 통하여 출력하는 방법이다. 이때, 일정시간동안 그 복수개의 오디오 출력 유닛들 중에서 특정한 오디오 출력 유닛들만이 계속해서 오디오 신호를 출력하게 되면, 그와 같이 오디오 신호를 계속해서 출력하는 오디오 출력 유닛들과 오디오 신호를 출력하지 않는 오디오 출력 유닛들간에 성능 차이가 발생하는 문제가 있었다. 즉, 특정 오디오 출력 유닛들의 잦은 사용으로 인하여 오디오 신호를 계속해서 출력하는 오디오 출력 유닛들이 오디오 신호를 출력하지 않는 오디오 출력 유닛들에 비하여 성능이 상대적으로 떨어지게 되는 문제가 발생하였다. 이를 극복하기 위하여, 특정한 오디오 출력 유닛들만이 오디오 신호를 계속해서 출력하지 않도록, DEM(Dynamic Element Matching) 알고리즘을 이용하여 소정의 주기마다 그 오디오 신호를 출력하는 오디오 신호 출력 유닛들을 랜덤하게 변경하는 기술이 제안되었다.

본 발명의 목적은 오디오 신호 출력 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 출력 방법은 오디오 신호를 수신하는 단계; 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성하는 단계; 상기 반송파들 각각을 상기 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성하는 단계; 상기 복수개의 변조 신호들을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 변조 신호들 각각은 제1 논리 상태 또는 제2 논리 상태를 가지고, 상기 변조 신호들을 생성하는 단계는 시간 도메인상에서 상기 변조 신호들 각각이 제1 논리 상태를 가지는 시간 구간 중 일부분이 상기 변조 신호들 상호간에 겹쳐지도록 상기 변조 신호들을 생성한다.

바람직하게는, 상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 단계는 상기 증폭된 변조 신호들 각각을 직접 출력하기 위한 복수개의 오디오 출력 유닛들을 포함하는 하나의 스피커를 통하여 상기 증폭된 변조 신호들을 출력한다.

바람직하게는, 상기 증폭된 변조 신호들 각각이 복수개의 음성 코일(Voice coils)들을 통하여 출력되면, 상기 복수개의 음성 코일들로부터 출력되는 상기 증폭된 변조 신호들을 합성하여 출력하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 복수개의 반송파들을 생성하는 단계는 최초 반송파를 생성하는 단계; 및 상기 최초 반송파의 위상으로부터 각각 소정의 위상만큼 위상이 전이된 위상 전이 반송파들을 생성하는 단계를 포함하고, 상기 최초 반송파 및 상기 위상 전이 반송파들 각각의 위상은 모두 상이하다.

바람직하게는, 상기 복수개의 반송파들을 생성하는 단계는 상호간에 위상이 180도 차이가 나는 반송파쌍들을 생성한다.

바람직하게는 상기 반송파들을 생성하는 단계는 상기 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 상기 생성할 반송파들의 개수를 결정하는 단계; 및 상기 결정된 개수에 기초하여 상기 반송파들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 오디오 신호 출력 방법.

바람직하게는, 상기 변조 신호들은 펄스폭 변조 신호(Pulse Width Modulation:PWM)들이다.

바람직하게는, 상기 변조 신호들을 생성하는 단계는 상기 반송파의 전압 크기가 상기 오디오 신호의 전압 크기 이하인 경우에는 제1 논리 상태를 가지고, 상기 반송파의 전압 크기가 상기 오디오 신호의 전압 크기를 초과하는 경우에는 제2 논리 상태를 가지는 변조 신호들을 생성한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 오디오 신호 출력 장치는 오디오 신호를 수신하는 수신부; 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성하는 반송파 생성부; 상기 반송파들 각각을 상기 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성하는 변조 신호 생성부; 상기 복수개의 변조 신호들의 전압 크기를 증폭하는 증폭부; 및 상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 출력부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 출력부는 상기 증폭된 변조 신호들 각각을 직접 출력하기 위한 복수개의 오디오 출력 유닛들을 포함하는 하나의 스피커이다.

바람직하게는, 상기 출력부는 상기 증폭된 변조 신호들 각각을 출력하는 복수개의 음성 코일(Voice coils)들 및 상기 복수개의 음성 코일들로부터 출력되는 상기 증폭된 변조 신호들을 합성하여 출력하는 오디오 출력 유닛을 포함하는 하나의 스피커이다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예는 오디오 신호를 수신하는 단계; 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성하는 단계; 상기 반송파들 각각을 상기 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성하는 단계; 상기 복수개의 변조 신호들을 증폭하는 단계; 및 상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 단계를 포함하는 오디오 신호 출력 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 제공한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 출력 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 하나의 변조 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 변조 신호들을 생성하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 출력부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 출력 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 출력 장치를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 오디오 신호 출력 장치는 수신부(110), 반송파 생성부(110), 변조 신호 생성부(120), 증폭부(130) 및 출력부(140)를 포함한다.

수신부(110)는 오디오 신호를 수신한다.

반송파 생성부(120)는 수신부(110)를 통하여 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성한다.

예컨대, 반송파 생성부(120)는 최초 반송파를 생성하고, 그 최초 반송파의 위상으로부터 각각 소정의 위상만큼 위상이 전이된 위상 전이 반송파들을 생성할 수 있다. 이때 최초 반송파 및 위상 전이 반송파들 각각의 위상이 모두 상이하도록 반송파들이 생성된다. 일 실시예로서, 반송파 생성부(120)는 최초 반송파를 생성한 후에, 제1 위상 전이 반송파는 최초 반송파의 위상으로부터 90도만큼 위상을 전이시켜서 생성하고, 제2 위상 전이 반송파는 최초 반송파의 위상으로부터 180도만큼 위상을 전이시켜서 생성할 수 있다.

한편, 반송파 생성부(120)는 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 생성할 반송파들의 개수를 결정하고, 그 결정된 개수에 기초하여 반송파들을 생성할 수 있다. 예컨대, 수신부(110)를 통하여 현재 입력되는 오디오 신호의 전압 크기가 1 내지 10의 볼륨 레벨 중에서 볼륨 레벨 3 에 해당된다면, 그 볼륨 레벨 3에 기초하여 반송파가 3개 생성될 수 있다. 이때, 반송파 3개의 위상은 모두 상이하게 되도록 반송파들이 생성된다.

반송파들의 개수를 결정하는 방법은 상기 예에 한정되지 않는다. 예컨대, 반송파들은 출력부(150)에 포함된 출렷 유닛들(미도시)의 개수만큼 생성될 수도 있다. 또한, 볼륨 레벨의 범위는 상기 예에서와 같이 1 에서 10으로 한정되지 않고 다른 실시예에서는 1 에서 10보다 더 적거나 많은 개수의 볼륨 레벨들로 구분될 수 있다.

변조 신호 생성부(130)는 오디오 신호를 수신하고, 반송파 생성부(120)로부터 생성된 반송파들 각각을 수신된 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성한다.

변조 신호 생성부(130)의 구체적인 동작에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 하나의 변조 신호를 생성하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 2의 상단(a)은 변조 신호 생성부(130)에 입력되는 반송파(210)와 오디오 신호(220)가 도시되어 있고, 도 2의 하단(b)에는 변조 신호 생성부(130)가 그 반송파(210)와 오디오 신호(220)를 비교하여 생성한 변조 신호(230)가 도시되어 있다. 다만, 도 2의 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 오디오 신호(220)를 정현파로 가정하였다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변조 신호(230)는 반송파(210)의 전압 크기가 오디오 신호(220)의 전압 크기 이하인 경우에는 로울 레벨 상태를 가지고, 반송파(210)의 전압 크기가 오디오 신호(220)의 전압 크기를 초과하는 경우에는 하이 레벨 상태를 가진다. 이때, 변조 신호가 로우 레벨 상태를 가진다는 것은 변조 신호가 가지는 전압의 크기가 소정의 임계치 미만이라는 것을 말하고, 변조 신호가 하이 레벨 상태를 가진다는 것은 변조 신호의 전압 크기가 소정의 임계치 이상이라는 것을 말한다. 다만, 본 발명의 일실시예에 따른 변조 신호(230)는 도 2의 실시예에 한정되지 않고, 다른 실시예에 따른 변조 신호는 반송파(210)의 전압 크기가 오디오 신호(220)의 전압 크기 이하인 경우에는 하이 레벨 상태를 가지고, 반송파(210)의 전압 크기가 오디오 신호(220)의 전압 크기를 초과하는 경우에는 로우 레벨 상태를 가질 수도 있다.

한편, 도 2에 도시된 것과 같은 변조 신호(230)의 형태를 펄스폭 변조 신호(Pulse Width Modulation:PWM)라고 하는데, 본 발명의 변조 신호 생성부(130)는 도 2에서와 같이 펄스폭 변조 신호를 생성할 수도 있고, 다른 형태의 변조 신호를 생성할 수도 있다.

도 2에서는 하나의 변조 신호를 생성하는 방법에 대하여 설명하였다. 이하에서는 도 3을 참조하여 복수개의 변조 신호들을 생성하는 방법에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 복수개의 변조 신호들을 생성하는 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 변조 신호 생성부(130)는 N개의 변조부들(132, 134, ... , 136)을 포함한다.

제1 변조부(132)는 오디오 신호와 제1 반송파를 수신하여 제1 변조 신호(310)를 생성한다.

제2 변조부(134)는 오디오 신호와 제2 반송파를 수신하여 제2 변조 신호(320)를 생성한다.

제N 변조부(136)는 오디오 신호와 제N 반송파를 수신하여 제N 변조 신호(330)를 생성한다.

이때, 제1 반송파 내지 제N 반송파는 상호간에 위상이 상이하다.

또한, 도 3을 참조하면, N개의 변조 신호들(310, 320, ... , 330) 각각이 하이 레벨 상태를 가지는 시간 구간이 변조 신호들(310, 320, ... , 330) 상호간에 일부분씩 겹쳐진다.

이와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 변조 신호 생성부(130)는 복수개의 변조 신호들을 생성할 때 시간 도메인 상에서 변조 신호들 각각이 하이 레벨 상태를 가지는 시간 구간 중 일부분이 변조 신호들 상호간에 겹쳐지도록 변조 신호들을 생성한다.

증폭부(140)는 복수개의 변조 신호들을 증폭한다.

보다 구체적으로는, 증폭부(140)는 복수개의 변조 신호들의 전압 또는 전류를 증폭한다.

증폭부(140)에서 이와 같이 변조 신호들을 증폭하는 이유는, 일반적으로 변조 신호들이 출력부(150)를 구동시키기에 충분한 정도의 전압 또는 전류 크기를 가지지 못하기 때문에 변조 신호들이 출력부(150)를 구동시킬 수 있을 정도의 전압 또는 전류 크기를 가질 수 있도록 증폭을 하는 것이다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 증폭된 변조 신호들은 모두 동일한 크기의 전압과 전류를 가질 수 있다.

출력부(150)는 증폭된 변조 신호들을 출력한다.

출력부(150)의 구체적인 동작은 출력부(150)의 구조를 설명하기 위하여 도시된 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 출력부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 출력부(150)는 N개의 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c)과 오디오 출력 유닛(154)을 포함한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 출력부(150)는 N개의 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c)과 오디오 출력 유닛(154)을 포함하는 스피커일 수 있다.

제1 음성 코일(152a)은 증폭부(140)에서 전압이 증폭된 제1 증폭 변조 신호(412)를 입력 받아 오디오 출렷 유닛(154)에 출력한다.

제2 음성 코일(152b)은 증폭부(140)에서 전압이 증폭된 제2 증폭 변조 신호(414)를 입력 받아 오디오 출렷 유닛(154)에 출력한다.

제N 음성 코일(152c)은 증폭부(140)에서 전압이 증폭된 제N 증폭 변조 신호(416)를 입력 받아 오디오 출렷 유닛(154)에 출력한다.

오디오 출렷 유닛(154)은 N개의 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c)을 통하여 입력된 N개의 증폭 변조 신호들(412, 414, ... , 416)을 합성하여 최종 출력 신호(420)를 출력한다.

도 4에 도시된 최종 출력 신호(420)는 수신부(110)에 수신된 오디오 신호가 정현파인 경우에 대응되는 최종 출력 신호(420)이기 때문에 그 수신된 오디오 신호와 같이 정현파와 유사한 형태를 가지게 된다. 따라서, 수신부(110)에 수신된 오디오 신호의 형태가 정현파가 아닌 임의의 형태를 가진 신호라면, 최종 출력 신호(420)의 형태도 정현파가 아닌 그 임의의 형태와 유사한 형태를 가지게 될 것이다.

본 발명의 일실시예에서는 N개의 증폭 변조 신호들(412, 414, ... , 416)이 하이 레벨 상태를 가질 때에는 N개의 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c) 각각이 N개의 증폭 변조 신호들(412, 414, ... , 416)을 오디오 출력 유닛(154)에 출력하고, N개의 증폭 변조 신호들(412, 414, ... , 416)이 로우 레벨 상태를 가질 때에는 N개의 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c) 각각이 동작하지 않으며, N개의 증폭 변조 신호들(412, 414, ... , 416)이 랜덤한 시간 간격으로 하이 레벨 상태 또는 로우 레벨 상태를 가지도록 구성되어 있으므로, 종래 기술에서와 같이 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c) 중 일부는 계속적으로 동작하고, 다른 일부는 계속적으로 동작함으로 인해서 발생하는 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c)간의 성능차이가 발생하지 않는다.

또한, 종래에는 이와 같은 성능 차이 문제를 해결하기 위하여 DEM(Dynamic Element Matching) 알고리즘과 같이 복잡한 알고리즘을 사용하여야 했기 때문에, 알고리즘 적용에 따른 연산량이 많았지만, 본원 발명은 종래 기술에서와 같이 복잡한 연산 없이도 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c)간의 성능차이를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 출력부의 구조를 설명하기 위하여 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 출력부(150)는 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155)을 포함한다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 출력부(150)는 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155)을 포함하는 스피커일 수 있다.

제1 오디오 출력 유닛(151)은 증폭부(140)에서 전압이 증폭된 제1 증폭 변조 신호(512)를 입력 받아 그대로 출력한다.

제2 오디오 출력 유닛(153)은 증폭부(140)에서 전압이 증폭된 제2 증폭 변조 신호(514)를 입력 받아 그대로 출력한다.

제N 오디오 출력 유닛(155)은 증폭부(140)에서 전압이 증폭된 제N 증폭 변조 신호(516)를 입력 받아 그대로 출력한다.

이와 같이 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155)이 N개의 증폭 변조 신호들(512, 514, ..., 516)을 공간상(space)으로 출력하게 되면, 그 출력된 N개의 증폭 변조 신호들(512, 514, ... , 516)이 공간(space)에서 합성되는 효과가 발생하므로, 그 공간에 위치하는 사용자는 출력부(150)를 통하여 N개의 증폭 변조 신호들(512, 514, ..., 516)이 합성되어 생성된 최종 출력 신호(520)가 출력되는 것으로 인지하게 된다.

본 발명의 일실시예에서는 N개의 증폭 변조 신호들(512, 514, ... , 516)이 하이 레벨 상태를 가질 때에는 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155) 각각이 N개의 증폭 변조 신호들(512, 514, 516)을 공간상으로 출력하고, N개의 증폭 변조 신호들(412, 414, ... , 416)이 로우 레벨 상태를 가질 때에는 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155) 각각이 동작하지 않으며, N개의 증폭 변조 신호들(512, 514, ... , 516)이 랜덤한 시간 간격으로 하이 레벨 상태 또는 로우 레벨 상태를 가지도록 구성되어 있으므로, 종래 기술에서와 같이 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155) 중 일부는 계속적으로 동작하고, 다른 일부는 계속적으로 동작함으로 인해서 발생하는 오디오 출력 유닛들(152, 154, ... , 156)간의 성능차이가 발생하지 않는다.

또한, 종래에는 이와 같은 성능 차이 문제를 해결하기 위하여 DEM 알고리즘(Dynamic Element Matching)과 같이 복잡한 알고리즘을 사용하여야 했기 때문에, 알고리즘 적용에 따른 연산량이 많았지만, 본원 발명은 종래 기술에서와 같이 복잡한 연산 없이도 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155)간의 성능차이를 방지할 수 있는 효과가 있다.

한편, 도 4 및 도 5의 출력부(150)는 모두 하프 브릿지 방식에 따른 스피커를 도시한 것이다. 하지만 도 4 및 도 5의 출력부(150)가 풀 브릿지 방식에 따른 스피커일 경우에는 도 4의 출력부(150)에 포함되는 N개의 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c) 또는 도 5의 출력부(150)에 포함되는 N개의 오디오 출력 유닛들(151, 153, 155)의 개수가 줄어들게 된다.

다만, 풀 브릿지 방식은 음성 코일들(152a, 152b, ... , 152c) 또는 오디오 출력 유닛들(151, 153, ... , 155)이 양의 입력부와 음의 입력부를 가지고 있어야 하고, 양의 입력부에 입력되는 증폭 변조 신호와 음의 입력부에 입력되는 증폭 변조 신호가 180도의 위상 차이가 있어야 한다.

예컨대, 하프 브릿지 방식에서는 4개의 증폭 변조 신호들을 출력하기 위해서 4개의 음성 코일들이 필요하지만, 풀 브릿지 방식에서는 4개의 증폭 변조 신호들을 출력할 때 2개의 음성 코일들이 필요하게 된다.

바람직하게는, 본 발명의 일실시예에 따른 반송파 생성부(120)는 상호간에 위상이 180도 차이가 나는 반송파쌍들 생성할 수 있다.

한편, 하프 브릿지 방식의 스피커의 구조 및 동작과 풀 브릿지 방식의 스피커의 구조 및 동작은 당업자에게 자명하므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 오디오 신호 출력 방법을 설명하기 위하여 도시한 흐름도이다.

단계 610에서는, 오디오 신호를 수신한다.

단계 620에서는, 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성한다.

이때, 생성되는 반송파들의 개수는 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 결정될 수 있다.

단계 630에서는, 반송파들 각각을 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성한다.

본 발명의 일실시예에서는, 이와 같이 복수개의 변조 신호들을 생성할 때 시간 도메인 상에서 변조 신호들 각각이 하이 레벨의 상태를 가지는 시간 구간 중 일부분이 변조 신호들 상호간에 겹쳐지도록 변조 신호들을 생성하게 된다.

단계 640에서는, 복수개의 변조 신호들을 증폭한다.

단계 650에서는, 증폭된 변조 신호들을 출력한다.

한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.

상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

오디오 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성하는 단계;
상기 반송파들 각각을 상기 수신된 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성하는 단계;
상기 복수개의 변조 신호들을 증폭하는 단계; 및
상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 변조 신호들 각각은 제1 논리 상태 또는 제2 논리 상태를 가지고,
상기 변조 신호들을 생성하는 단계는 시간 도메인상에서 상기 변조 신호들 각각이 제1 논리 상태를 가지는 시간 구간 중 일부분이 상기 변조 신호들 상호간에 겹쳐지도록 상기 변조 신호들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 단계는
상기 증폭된 변조 신호들 각각을 직접 출력하기 위한 복수개의 오디오 출력 유닛들을 포함하는 하나의 스피커를 통하여 상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 증폭된 변조 신호들 각각이 복수개의 음성 코일(Voice coils)들을 통하여 출력되면, 상기 복수개의 음성 코일들로부터 출력되는 상기 증폭된 변조 신호들을 합성하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 반송파들을 생성하는 단계는
최초 반송파를 생성하는 단계; 및
상기 최초 반송파의 위상으로부터 각각 소정의 위상만큼 위상이 전이된 위상 전이 반송파들을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 최초 반송파 및 상기 위상 전이 반송파들 각각의 위상은 모두 상이한 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 복수개의 반송파들을 생성하는 단계는
상호간에 위상이 180도 차이가 나는 반송파쌍들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 반송파들을 생성하는 단계는
상기 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 상기 생성할 반송파들의 개수를 결정하는 단계; 및
상기 결정된 개수에 기초하여 상기 반송파들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 변조 신호들은
펄스폭 변조 신호(Pulse Width Modulation:PWM)들인 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
제1항에 있어서,
상기 변조 신호들을 생성하는 단계는
상기 반송파의 전압 크기가 상기 오디오 신호의 전압 크기 이하인 경우에는 제1 논리 상태를 가지고, 상기 반송파의 전압 크기가 상기 오디오 신호의 전압 크기를 초과하는 경우에는 제2 논리 상태를 가지는 변조 신호들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 방법.
오디오 신호를 수신하는 수신부;
상기 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 상호간에 위상이 상이한 복수개의 반송파들을 생성하는 반송파 생성부;
상기 반송파들 각각을 상기 수신된 오디오 신호와 비교하여 복수개의 변조 신호들을 생성하는 변조 신호 생성부;
상기 복수개의 변조 신호들을 증폭하는 증폭부; 및
상기 증폭된 변조 신호들을 출력하는 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 변조 신호들 각각은 제1 논리 상태 또는 제2 논리 상태를 가지고,
상기 변조 신호 생성부는
시간 도메인상에서 상기 변조 신호들 각각이 제1 논리 상태를 가지는 시간 구간 중 일부분이 상기 변조 신호들 상호간에 겹쳐지도록 상기 변조 신호들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 출력부는
상기 증폭된 변조 신호들 각각을 직접 출력하기 위한 복수개의 오디오 출력 유닛들을 포함하는 하나의 스피커인 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 출력부는
상기 증폭된 변조 신호들 각각을 출력하는 복수개의 음성 코일(Voice coils)들 및 상기 복수개의 음성 코일들로부터 출력되는 상기 증폭된 변조 신호들을 합성하여 출력하는 오디오 출력 유닛을 포함하는 하나의 스피커인 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 반송파 생성부는 최초 반송파를 생성하고, 상기 최초 반송파의 위상으로부터 각각 소정의 위상만큼 위상이 전이된 위상 전이 반송파들을 생성하고,
상기 최초 반송파 및 상기 위상 전이 반송파들 각각의 위상은 모두 상이한 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 반송파 생성부는
상호간에 위상이 180도 차이가 나는 반송파쌍들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 변조 신호들은
펄스폭 변조 신호(Pulse Width Modulation:PWM)들인 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 변조 신호 생성부는
상기 반송파의 전압 크기가 상기 오디오 신호의 전압 크기 이하인 경우에는 제1 논리 상태를 가지고, 상기 반송파의 전압 크기가 상기 오디오 신호의 전압 크기를 초과하는 경우에는 제2 논리 상태를 가지는 변조 신호들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제10항에 있어서,
상기 반송파 생성부는
상기 수신된 오디오 신호의 전압 크기에 기초하여 상기 생성할 반송파들의 개수를 결정하고, 상기 결정된 개수에 기초하여 상기 반송파들을 생성하는 것을 특징으로 하는 오디오 신호 출력 장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.